Oleh: Marojahan Tampubolon STMIK POTENSI UTAMA

Oleh: Marojahan Tampubolon STMIK POTENSI UTAMA

 Pendahuluan

dan perkembangan singkat  Aplikasi op-amp  Op amp design  Op-amp ideal  Jenis-jenis op amp

Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

2

 Op

amp merupakan singkatan dari operational amplifier  Amplifier merupakan alat yang dapat mengubah amplitudo sinyal input menjadi lebih besar  Nilai perbesaran ini disebut gain  Nama operational op-amp adalah disebabkan penggunaan pertama sekali op amp untuk operasi matematika seperti pengurangan,penjumlahan,perkalian, integrasi,dan differensiasi Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

3

 Op-amp

pertama sekali dibuat dengan menggunakan tabung vakum (vacum tube) yang membutuhkan daya dan ruang yang besar  Setelah ditemukannya transistor, era tabung vakum pun segera tergantikan dan op-amp pun beralih ke teknologi transistor  Perkembangan terus berlanjut hingga ke era IC sehingga op-amp sekarang dapat ditemui dengan harga yang lebih murah, kebutuhan daya yang kecil, dan ruang yang sangat kecil juga. Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

4

 Op-amp

digunakan pada berbagai aplikasi yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Aplikasi tersebut adalah sbb:     

Amplifier pada rangkaian radio Osilator Regulator, berguna untuk menstabilkan tegangan Penyearah tengangan sangat rendah Interface komputer untuk mengubah sinyal analog menjadi digital dan sebaliknya


5

 Mempunyai

dua sepasang input dan satu keluaran, input tersebut adalah inverting input dan non inverting input


6


7



Op-amp ideal memiliki ciri sbb Nilai penguatan (gain) tidak terbatas  Nilai tahanan/impedansi input (Zi) tidak terbatas  Nilai tahanan/impedansi output (Zo) sangat kecil 

Nilai tahanan input yang tidak terbatas menyebabkan arus input Ib = 0, dan nili tegangan jepitnya menjadi 0  Pengutan yang tidak terbatas menjadi masalah karena tidak terukur untuk mengatasi hal ini maka dibuat rangkaian feedback 


8

 Selain

gain yang tidak terukur gain yang tidak terbatas juga membuat noise yang semakin besar karena noise yang biasanya berfrekuensi tinggi pun ikut diperbesar  Hal ini diatasi dengan membuat nilai gain hanya tergantung pada nilai resistansi feedback dan resistansi/impedansi inputnya


9

Rf

Summing junction

If

Rin Vin

inverting

-

Iin

V1 V2 +

Vout non-inverting

Op amp Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

10

 Berdasarkan

pada prinsip opamp ideal maka dapat dibuat persamaan untuk rangkaian op amp di atas sbb: V2= 0 (dihubungkan dengan ground)…1) V1= 0 ….2) Sehingga tegangan jepit pada Rin Adalah Vin-V1 = Vin (lihat pers 2) Tegangan jepit pada Rf Adalah Vout-V1=Vout (lihat pers 2)


11

 Karena

Ib=0  Iin+If= 0 sehingga Iin+If= (Vin/Rin)+(Vout/Rf)=0 Vout/Rf = - Vin/Rin Vout/Vin =- (Rf/Rin)

Jika penguatan (G) didefenisikan sebagai perbandingan antara tegangan keluar dan tegangan masuk maka Dirumuskan G= Vout/Vin =- (Rf/Rin) …………………(3)

Jenis ini adalah jenis inverting aplifier Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

12

1. 2. 3. 4.

Inverting amplifier Non inverting Amplifier Integrator amplifier Differensial Amplifier


13

 Pada

jenis ini sinyal masukan adalah melalui input inverting  Sinyal feedback mengalir melalui If Arah If dibuat berlawan arah dengan arus input  Penyelesaian untuk mencari nilai gainnya telah dibuat di atas  Output berbeda phasa 180 derajat 


14

 Non

Iverting Amplifier berarti sinyal input masuk melalui non inverting input.  Inverting iput digroundkan.  Output sama phasa dengan input


15

Rf

IB If

Rin Iin Vin

V1 V2

Vout

+

Op amp


16

Sama seperti perhitungan sebelumnya dengan menggunakan prinsip op amp ideal maka nilai gain dapat diketahui. V1= Vin (dihubungkan dengan sumber tegangan) V2=V1=Vin Sehingga tegangan jepit pada Rin = V2-0 = Vin (karena terhubung dengan ground) Tegangan jepit pada Rf Adalah Vout-V2=Vout-Vin Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

17

 Karena If+

Ib =Iin, Ib= o If=Iin  ((Vout-Vin)/Rf)=(Vin/Rin) (Vout.Rin – Vin.Rin = Vin.Rf Vout Rin = Vin(Rin+Rf) Vout/Vin =(Rin+Rf)/Rin Vout/Vin= Rin/Rin + Rf /Rin Vout /Vin = 1+Rf/Rin

G= Vout/Vin =(1+(Rf/Rin)) ……………..(4)


18

C If

Rin Vin

-

Iin

V1 Vout

V2 + Op amp Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

19

V2 = 0 V2-V1 = 0 Iin= ((Vin-V1)/Rin) If = (Vout-V1)/Zf Iin+If=Ib =0 Iin=-If (Vin-V1)/Rin=- (Vout-V1)/Zf Vin/Rin=- Vout/Zf Vout/Vin= -Zf/Rin = -1/ωCRin G= Vout/Vin = = -1/ωCRin ……………..(5) Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

20

Rf If C Vin

-

Iin

V1 Vout

V2 + Op amp Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

21

V2 = 0 V2-V1 = 0 Iin= ((Vin-V1)/Zc) If = (Vout-V1)/Rin) Iin+If=Ib =0 Iin=-If (Vin-V1)/Zc=- (Vout-V1)/Rin Vin/Zin=- Vout/Rin Vout/Vin= -Rf/Zc = -Rf/(1/ωC) G= Vout/Vin = = -RfωC ……………..(6) Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

22

 Inverting

Op Amp


23

 Non

Inverting Op-Amp


24

 Multiple

Stage Gain (Op-Amp Bertingkat)


25

Oleh: Marojahan Tampubolon STMIK POTENSI UTAMA

Recommend Documents